Titulo Estágio
Detecção de intrusões em aplicações IoT com recurso a técnicas de machine-learning
Áreas de especialidade
Comunicações, Serviços e Infraestruturas
Sistemas Inteligentes
Local do Estágio
CISUC
Enquadramento
A integração de redes de sensores sem fios com a Internet motiva atualmente inúmeros esforços de investigação e desenvolvimento ao nível da industria e comunidade académica, e espera-se que num futuro próximo tais sensores possam estar integrados de forma totalmente transparente com a Internet, possibilitando aquilo que atualmente designamos por IoT (Internet of Things, ou Internet dos Objetos), na qual as aplicações sensoriais estão integradas com os demais recursos computacionais e de comunicações de forma totalmente transparente.
A segurança afigura-se como vital para que a arquitetura atual de comunicações e segurança da Internet evolua para suportar a IoT, e protocolos como o RPL (http://datatracker.ietf.org/wg/roll/documents/), o COAP (https://datatracker.ietf.org/wg/core/charter/) e o MQTT (http://mqtt.org) permitem dispor já das tecnologias de comunicação necessárias à integração de sensores e atuadores com a Internet. Os grandes desafios atuais para a materialização da IoT prendem-se com a segurança das comunicações, recursos e utilizadores, e neste contexto a deteção e prevenção de intrusões irá desempenhar um papel chave.
Objetivo
Os objectivos do estágio centram-se na construção e validação de algoritmos baseados em técnicas de aprendizagem computacional a aplicações IoT, em particular com o objetivo de detectar anomalias e ataques à segurança e disponibilidade de dispositivos, comunicações e das próprias aplicações. A validação dos algoritmos a desenvolver passará pela sua implementação e avaliação em ambiente Laboratorial, recorrendo à plataforma de investigação IoT-LAB (http://www.iotlab.eu).
Dado o seu carácter de investigação, espera-se que o trabalho a desenvolver resulte na elaboração de propostas científicas a publicar em conferências internacionais nas áreas de segurança em redes de sensores e redes de computadores, bem como na proposta e discussão de novos mecanismos no contexto de grupos de normalização do IETF.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Durante o primeiro semestre o estagiário deverá efectuar um estudo sobre o estado da arte das soluções de comunicação e segurança na IoT, bem como ao nível de propostas existentes para aplicação de técnicas de detecção e reacção a intrusões baseadas em deteção de anomalias. De forma mais detalhada, os objectivos do primeiro semestre são os seguintes:
1. Estudo do estado da arte das soluções atuais de comunicação para a IoT, em particular os protocolos baseados em IP desenhados para suportar comunicações com redes de sensores integradas com a Internet.
2. Estudo do estado da arte das soluções atuais de segurança para a IoT, em particular ao nível da detecção de intrusões com recurso a técnicas anomaly-based.
3. Familiarização com o ambiente experimental IoT-LAB (http://www.iotlab.eu), bem como na programação de sensores e atuadores.
4. Desenho de uma arquitetura de suporte aos algoritmos e mecanismos a desenvolver e avaliar no segundo semestre.
5. Elaboração da documentação (em cada uma das fases) e relatório intermédio de estágio
Plano de Trabalhos - Semestre 2
Durante o segundo semestre pretende-se construir algoritmos de detecção de anomalias e ataques em ambientes IoT, com recurso a técnicas de aprendizagem computacional, bem como a sua implementação e validação em ambiente Laboratorial. Em particular, os objectivos para o segundo semestre são os seguintes:
1. Construção de algoritmos de deteção de anomalias e ataques para comunicações com sensores e atuadores em aplicações IoT.
2. Implementação dos modelos propostos, com recurso à plataforma IoT-LAB.
3. Avaliação dos algoritmos propostos com recurso a ataques à segurança em aplicações IoT.
4. Produção de propostas científicas a submeter a conferenciais internacionais nas áreas de segurança e IoT.
5. Elaboração da documentação (em cada uma das fases) e relatório final de estágio.
Condições
O aluno irá desenvolver o seu trabalho nas instalações do Laboratório de Comunicações e Telemática do CISUC, onde disporá de um local de trabalho fixo bem como de todos os recursos necessários. As propostas de mecanismos de segurança desenvolvidos no presente Estágio que sejam aceitas em conferências Nacionais ou Internacionais, bem como as que possam ser apresentadas e discutidas em encontros do IETF, poderão ser alvo de financiamento. O trabalho a desenvolver poderá ser apoiado através de uma Bolsa de Investigação, os alunos interessados deverão contactar o orientador.
Observações
Para qualquer dúvida ou esclarecimento por favor contacte o docente Jorge Granjal (jgranjal@dei.uc.pt, gab. D 3.22).
Orientador
Jorge Granjal
jgranjal@dei.uc.pt 📩